[实用新型]一种可见光无热化光学系统

说明书

本实用新型属于光学系统领域，涉及一种可见光无热化光学系统。所述系统包括沿光轴方向由物方向像方依次设置的具有正屈光度的第一透镜，具有正屈光度的第二透镜，具有正屈光度的第三透镜和具有负屈光度的第四透镜；所述透镜的凸面朝向物方。所述光学系统具有结构简单、易加工和成本低的优点。可以保证在‑40℃～60℃温度范围内获得良好稳定的成像质量。

技术领域

本实用新型属于光学系统领域，涉及一种可见光无热化光学系统。

背景技术

电视制导是利用电视摄像机作为制导系统的敏感元件，通过电视摄像机获得目标的图像信息，并根据图像信息形成控制信号，控制和引导导弹飞向目标的一种制导方式。目前采用的消热差技术分为三类：机电主动式、机械被动式和光学被动式，由于机电主动式和机械被动式会使系统变得复杂，例如体积增大，可靠性降低；而光学被动式具有结构简单、质量轻和可靠性高等特点，是很多红外光学系统消热差的主要方法。可见光系统与红外系统由于材料选择范围以及系统的复杂程度不同，所以红外光学系统的消热差设计不能直接应用到可见光系统中。现有应用到电视制导领域中的可见光光学系统通常采用三片透镜，镜片之间光学间隔较大；虽然可见光玻璃的dn/dT(折射率/温度系数)较红外材料小，但是环境温度的变化依然能够影响光学系统的成像质量的(环境温度变化造成光学系统离焦，进而导致成像质量下降)。此外，镜片之间光学间隔大也会影响系统的成像质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可见光无热化的系统，以改变镜头因温度变化而产生的热离焦，导致成像质量变差的情况。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种可见光无热化光学系统，所述系统包括沿光线入射方向从物方向像方依次设置的具有正屈光度的第一透镜(1)，具有正屈光度的第二透镜(2)，具有正屈光度的第三透镜(3)和具有负屈光度的第四透镜(4)；所述透镜的凸面朝向物方；

其中，所述第一透镜(1)透镜为双胶合透镜，由一具有正屈光度的透镜Ⅰ(6)和一具有负屈光度透镜Ⅱ(7)组成；可以矫正近轴球差和矫正色差。

进一步的，所述系统还包括设置于第一透镜(1)物方侧的石英球罩(5)。

进一步的，所述第一透镜(1)的焦距f1，第二透镜(2)的焦距f2，第三透镜(3)的焦距f3，第四透镜(4)的焦距f4，满足公式：0.98<f1/f2<1.82；0.6<f1/f3<1.6；-3.24<f1/f4<-1.82。

进一步的，所述第二透镜(2)的焦距f2，第三透镜(3)的焦距f3，第四透镜(4)的焦距f4，满足公式：0.61<f2/f3<0.88；-1.92<f2/f4<-1.77。

进一步的，所述第三透镜(3)的焦距f3，第四透镜(4)的焦距f4，满足公式：-2.02<f3/f4<-2.94。

进一步的，所述透镜的表面均为球面。

进一步的，所述透镜采用钢材料进行连接。

进一步的，所述系统的焦距为80～100mm，F数为2.5～3.2，视场角为3.4～4.8°。

有益效果

本实用新型的整个光学系统具有结构简单、易加工和成本低的优点。所述系统通过设置合理的透镜个数并选择合适的光焦度，使各透镜间的空气间隔减小，系统尺寸大小满足使用要求，使得选用可见光系统中常用的玻璃材料，就可以保证在-40℃～60℃温度范围内获得良好稳定的成像质量。

附图说明

图1为所述可见光无热化光学系统的结构示意图；

图2为所述系统在-40℃时的光学传递函数图；